تعدد الأشكال الجيني لـ BRCA1 وBARD1، ومثيلة محفز BRCA1، ومستويات البروتينات ذات العلاقة لدى النساء المصابات بسرطان الثدي في مدينة كربلاء

رسالة ماجستير

اسم الباحث : شيرين عادل عبد

اسم المشرف : الأستاذ الدكتورة رنـــــــــا مجيـــــــــد حميــــــــد; الأستاذ المُساعد الدكتور محمــــــد فــــــوزي ال قــــنبر

الكلمات المفتاحية :

الكلية : كلية الطب

الاختصاص : الكيمياء السريرية

سنة نشر البحث : 2025

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث

الخلاصة

تقدم هذه الأطروحة أول توصيف جزيئي شامل لسرطان الثدي لدى النساء في محافظة كربلاء، العراق، مُعالجةً فجوة معرفية حرجة في مجتمع ذي معدل إصابة مرتفع (80 لكل 100,000). يبقى سرطان الثدي أكثر الأورام الخبيثة انتشاراً بين النساء عالمياً، حيث يصيب 1.4-2.3 مليون امرأة سنوياً، وقد سجّل العراق 8,708 حالة جديدة في عام 2023 وحده. أثبتت البحوث الدولية أهمية المتغيرات الجينية BRCA1/BARD1 والتعديلات اللاجينية والواسمات الجزيئية في سرطان الثدي، ولكن، لحد الآن لم يُجرَ أي تحقيق منهجي في المجتمع العراقي. شملت هذه الدراسة 188 امرأة (90 مريضة بسرطان الثدي و98 امرأة بحالة صحية جيدة كمجموعة ضابطة) من كربلاء بين تشرين الثاني 2024 وحزيران 2025، محللةً تعدد الأشكال الجيني في كل من جين BRCA1 (rs4986850) وجين BARD1 (rs1048108). الى جانب ذلك، تمت دراسة مثيلة محفز جين BRCA1، ومستويات البروتينات (BRCA1 و BARD1)، وتعبير الحامض النووي الرايبي الدقيق 498 (miRNA-498) عن طريق تقنيات تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) وتحليل التتابع الجيني وتقنية الاليزا (ELISA) وتفاعل PCR في الوقت الفعلي (RT-qPCR).

أظهر التحليل الديموغرافي بعض عوامل الخطر المميزة لمجتمع الدراسة، شملت مستويات التعليم المنخفضة (47.8% من المريضات لديهن تعليم ابتدائي فقط)، والاستخدام الواسع للعلاج بالهرمونات البديلة (65.6% مقابل 8.2% في غير المريضات). سريرياً، فيما يتعلق بالتشخيص، كان هنالك تأخر واضح في طلب المشورة الطبية لدى المريضات فقد كُنّ يحضرن مع حالة متقدمة من المرض وفي ما يقارب 66% من الحالات كُن يحصلن على التشخيص ولديهن إصابة في العقد الليمفاوية، رغم أن 86.7% من الحالات المدروسة كانت إيجابية لمستقبلات الهرمونات. كشف التحليل الجيني عن نمط وقائي: حيث ارتبط الطراز الجيني AA للتغاير rs1048108 في جين BARD1 بانخفاض في خطر الإصابة بسرطان الثدي نسبته تقارب 66% وكان الأليل البديل (أو الطافر) A يرتبط بوقاية من خطر الإصابة بسرطان الثدي بنسبة 37%. كانت مثيّلة محفز BRCA1 مرتفعة بشكل ملحوظ في المريضات (17.8%) مقابل (13.3%) وقيمة p كانت 0.043 (أي ذات دلالة إحصائية معنوية عند مستوى الدلالة 0.05)، كما لوحظت انخفاضات كبيرة في مستويات بروتين BRCA1 (4.194 مقابل 7.887 نانوغرام/مل) و BARD1 (3.991 مقابل 10.053 نانوغرام/مل). الملفت للأنتباه، أن بروتين BARD1 أظهر دقة تشخيصية استثنائية مع 93.6% مساحة تحت المنحنى، و88.5% حساسية، و95.8% نوعية.

BRCA1 and BARD1 Gene Polymorphisms, BRCA1 Promoter Methylation, and Related Protein Levels in Women with Breast Cancer of Karbala City

Abstract

The current thesis presents the first comprehensive molecular characterization of breast cancer in women from Karbala governorate, Iraq, addressing a critical knowledge gap in a population with high disease incidence (80 per 100,000). Breast cancer remains the most prevalent female malignancy globally, affecting 1.4-2.3 million women annually, with Iraq reporting 8,708 cases in 2023 alone. While international research has established the significance of BRCA1/BARD1 genetic variants, epigenetic modifications, and molecular biomarkers in breast cancer, no systematic investigation had been conducted in the Iraqi population. Thus, this study aimed to evaluate the associations between genetic polymorphisms (BRCA1 rs4986850 and BARD1 rs1048108), BRCA1 promoter methylation, protein expression levels, and miR-498 expression with breast cancer risk and clinical outcomes in this understudied population. A case-control study was conducted, to attain this goal, recruiting 188 women (90 breast cancer patients and 98 healthy controls) from Karbala between November 2024 to June 2025. The analysis included genetic polymorphisms (BRCA1 rs4986850 and BARD1 rs1048108), BRCA1 promoter methylation, protein levels (BRCA1 and BARD1), and microRNA-498 expression using PCR, sequencing, ELISA, and real-time PCR techniques.
The demographic analysis revealed significant risk factors unique to this population, including low education levels (47.8% of patients had only elementary education), extensive hormone replacement therapy use (65.6% vs 8.2% in controls), and younger age at first childbirth (20.5 vs 26.0 years). Clinically, patients presented with advanced disease, as 81.1% of tumors exceeded 20mm and 65.6% showed lymph node involvement, despite 86.7% being hormone receptor-positive. The genetic analysis yielded a novel protective finding: the BARD1 rs1048108 AA genotype conferred 66% reduced breast cancer risk (OR=0.34, p=0.014), with the A allele providing 37% protection. BRCA1 promoter methylation was significantly elevated in patients (17.8% vs 13.3%, p=0.043), accompanied by dramatic reductions in both BRCA1 (4.194 vs 7.887 ng/ml) and BARD1 (3.991 vs 10.053 ng/ml) protein levels. Notably, BARD1 protein demonstrated exceptional diagnostic accuracy with 93.6% area under the curve, 88.5% sensitivity, and 95.8% specificity.
The molecular correlation analysis revealed critical disruptions in cancer patients. The normal positive correlation between BRCA1 and BARD1 proteins (ρ=0.464) was lost in cancer patients, indicating compromised DNA repair mechanisms. Conversely, a novel correlation emerged between miR-498 (which was upregulated 3-fold in patients) and BRCA1 protein exclusively in cancer cases (ρ=0.475), suggesting aberrant regulatory networks. Biochemical analyses confirmed systemic effects, including elevated inflammatory markers (hs-CRP: 8.18 vs 2.00 mg/L) and reversed albumin/globulin ratios. These findings establish population-specific molecular signatures that differ from global patterns, highlighting the importance of localized research for effective cancer management.
Based on these discoveries, several evidence-based recommendations emerge for improving breast cancer outcomes in Karbala. Implementation of screening programs incorporating BARD1 protein testing should target women over 40, particularly those with limited education or hormone therapy exposure. The exceptional diagnostic performance of BARD1 protein, measurable through simple blood tests, makes it particularly suitable for resource-limited settings. Genetic counseling services must address the protective BARD1 variant while public health campaigns should urgently address the exceptionally high hormone replacement therapy use. Treatment protocols require adaptation for the predominantly hormone-positive, locally advanced presentations characteristic of this population. This pioneering study transforms understanding of breast cancer in Iraqi women, providing crucial molecular data that can guide targeted interventions, improve early detection, and ultimately reduce the substantial disease burden in this high-incidence region.